SYNAPOMORFIA: MÄÄRITELMÄ JA ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Synapomorphy on mikä tahansa merkki, joka on ainutlaatuinen ryhmä lajien ja yhteinen esi-isä, joka määrittelee ne. Termi tulee kreikasta ja tarkoittaa "perustuen jaettuun muotoon".

Synapomorfiat mahdollistavat taksonien määrittelyn evoluutiobiologian alalla. Siksi heillä on tulkitseva arvo vain taksonomisella tasolla, jolla he puhuvat. Eli he ovat suhteellisia.

nisäkkäät

Synapomorfiat ovat johdettuja merkkejä, jotka määrittelevät divergenssipisteen, jossa taksoni seurasi erilaista evoluutiopolkua kuin sisaryksoni. Synapomorfia on homologia saman taksonin lajien välillä, jotka jakavat sen.

Esimerkiksi rintarauhaset ovat nisäkkäiden synapomorfiaa, jonka ne määrittelevät. Se on merkki, jonka kaikki luokan Mammalia jäsenet jakavat, jonka oletetaan olevan monofiilinen. Toisin sanoen kaikilla sen jäsenillä on sama alkuperä, eikä kukaan ole näin määritellyn taksonin ulkopuolella.

Synapomorfia on termi, jota systemaattisen biologian kladistinen koulu käyttää. Tämän mukaan kaikki elävät olennot voidaan luokitella niiden johdettujen ominaisuuksien perusteella. Tämän analyysin perusteella voidaan myös ottaa huomioon lajien evoluutiohistoria ja niiden väliset sukulaisuhteet.

Synapomorfioiden hyödyllisyys evoluutioanalyysissä

Vain synapomorfiat määrittelevät tietyn taksonin monofiilin. Vaikka jotkut lajit eivät näytä osoittavan hahmon läsnäoloa, on olemassa kaksi tapaa tulkita sitä.

Joskus yksilöllisissä ja ryhmäkohtaisissa evoluutiopolkuissa luonne hävisi toissijaisella tavalla. Toisin sanoen lajit tai lajien ryhmät ovat peräisin esi-isistä, jotka jakavat luonteen.

Klassinen tapaus on valaat, joilla ei ole nisäkkäistä huolimatta hiuksia. Hiukset ovat toinen nisäkkäiden synapomorfia.

Toinen syy on hahmonmuutoksen edistyneen vaiheen esiintyminen ryhmässä, jolla ei näytä olevan sitä. Eli he esittävät muokatun synapomorfian. Tämä koskee takasiipien vähentämistä, jotka muuttuvat haltereiksi luokan Diptera hyönteisissä.

Ainutlaatuinen suunta

Joka tapauksessa synapomorfiat ovat merkkejä, joita käytetään evoluutio-tutkimusryhmien määrittelemiseen kladistiikassa. Jotta synapomorfiaa voidaan pitää sellaisenaan, sen on täytynyt johtaa yksilöllisestä etenemissuunnasta.

Toisin sanoen, monimutkainen sarja mutaatioita (kaikilla tasoilla ja kaikenlaisilla), jotka johtivat sen esiintymiseen esi-isässä ja hänen jälkeläissään, tapahtui vain kerran.

Jos toinen ryhmä näyttää näyttävän hahmon, sitä voidaan analysoida, onko havaittu homologian sijaan analogia. Eli kaksi eri ryhmää on saattanut saavuttaa samanlaisen luonteen eri tavoin. Tätä evoluutiobiologiassa kutsutaan homoplasiaksi.

Esivanhemmat hahmot

Viimeinkin yksinkertaisetomorfiat edustavat esi-ikäisiä merkkejä. Toisin sanoen ne, jotka yhteinen esi-isä jakaa kahdelle läheiselle taksolle. Synapomorfit erottavat ilmeisesti kaksi taksonia ja määrittelevät ne sellaisiksi (ts. Erillisinä).

Esimerkkejä synapomorfioista

Myöhemmin annettavat esimerkit koskevat kahta suurta ryhmää eläviä olentoja. Synapomorfioita löytyy kuitenkin elävien olentojen luokittelun hierarkkisen asteikon mistä tahansa tasosta.

Toisin sanoen jokainen taksoni on määritelty täsmällisesti, koska siellä on ainakin yksi synapomorfia, joka määrittelee sen.

chordates

Chordit ovat ryhmä eläimiä (joilla on turvapaikka), joille on tunnusomaista, että ne esittävät notokordin tai selkäytimen jossain kehitysvaiheessa.

Ne esittävät lukuisia evoluutiomenetelmiä ja ovat kyenneet asuttamaan pohjimmiltaan kaikki planeetan käytettävissä olevat elinympäristöt.

Suurin chordate-ryhmä on vertebrata-luokan. Chordateilla on yksilöivät tai yksinoikeudelliset merkit (synapomorfiat), jotka määrittelevät ne, mukaan lukien:

- Selkäjohto on ruoansulatuskanavan ja hermoston putkien välissä.

- Selkähermoputken läsnäolo.

- Segmenttiset pitkittäislihakset.

- nielun aukot.

- Endostyleeni (vaippaeläimet, amfoksit, nyrkkisatra): pitkälle edennyt homologinen luonne on selkärankaisten kilpirauhanen.

- peräaukon häntä.

Monet näistä synapomorfioista antoivat ainutlaatuisia evoluutio-erikoistumisia näissä eläinryhmissä. Esimerkiksi notokordi aiheutti selkärankaisten selkärangan.

siemenkasvit

Spermatofyytit edustavat verisuonikasvien monofiilistä ryhmää, joka sisältää kaikki ne, jotka tuottavat siemeniä.

Siksi ryhmää määrittelevä synapomorfia on siementen tuotantoa, ei verisuoniston läsnäoloa, koska myös muilla siemenettömillä kasveilla on sitä. Toisin sanoen jokainen taimi on verisuoni, mutta ei jokainen verisuonikasvi tuottaa siemeniä.

Kasvien ryhmällä on suurin biologinen monimuotoisuus, laajin maantieteellinen jakautuminen ja menestyneimmät ekologiset mukautukset. Siemenkasvien synapomorfioista löydämme:

- Siementen tuotanto.

- "Toissijaisen" ksyleemin tuottaminen, ainakin esi-ikäisellä tavalla.

- Aksillaarien haarautuminen.

Spermatofyytit puolestaan ​​jaetaan kahteen suureen monofylaattiseen ryhmään: gymnospermit ja angiosperms tai kukkivat kasvit. Jokaisella niistä on synapomorfioita, jotka ovat yhteisiä niitä muodostaville lajeille.

Molekyylisynapomorfia

Ei pitäisi ymmärtää, että kaikki synapomorfia on morfologista, rakenteellista tai toiminnallista. Eli kaikkia sukulaisuussuhteita ei luoda fenotyyppien kautta. Päinvastoin, molekyylijärjestelmä ja molekyylin kehitys ovat osoittaneet biologisten makromolekyylien sekvenssien erotuskyvyn.

Tämä pitää paikkansa etenkin entistä tehokkaampien ja saatavissa olevien DNA-sekvensointitekniikoiden edistyksen ansiosta. DNA- ja proteiinisekvenssien analyysi on täysin mullistanut näkemystämme lajien välisistä sukulaisuussuhteista. Itse asiassa he ovat antaneet kokonaan uuden topologian itse elämän puulle.

Jos verrataan tietyn geenin nukleotidisekvenssiä eri lajien välillä, voimme löytää myös synapomorfioita. Proteiinien aminohapposekvenssit voivat myös tarjota tämän tiedon.

Nämä ovat osoittautuneet erittäin hyödyllisiksi systematiikan, fylogenian ja evoluution tutkimuksissa. Itse asiassa tällä hetkellä kaikkia fylogeneettistä sukulaisuussuhteita, lajien kuvausta, evoluutiorataa jne. Koskevia ehdotuksia on tuettava molekyylitiedoilla.

Tämä integroiva ja monitieteinen visio on selventänyt monia epäilyksiä, joita yksinkertainen morfologia ja fossiilitiedot eivät antaneet ratkaisua aikaisemmin.

Viitteet

1. Hall, BK (2003) Lasku modifioituna: homologian ja homoplasian taustalla oleva yhtenäisyys kehitys- ja evoluutioanalyysin avulla. Cambridge Philosophical Society: n biologiset katsaukset, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplasy and homology: dichotomy vai jatkoa? Journal of Human Evolution, 52: 473 - 479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Cladistics of the Spermatophyta. Brittonia, 42: 197 - 211.
4. Page, RDM, Holmes, EC (1998). Molekyylin kehitys: fylogeneettinen lähestymistapa. Blackwell Publishing Ltd.
5. Scotland, RW (2010) Syvä homologia: näkymä systematiikasta. BioEssays, 32: 438-449.